渗透中国数学史与传统文化提升数学学科魅力

【摘要】新版高中数学教材中，中国数学史的内容体现了中国历史进程中数学发展的高度，展示了中国古代数学家取得的成就.过去，我们的高中数学教学对中国数学史和传统文化的教育不够重视，这是因为我国现代数学教学体系基本上源自西方，并且中国古代数学知识大都用文言文阐述，而不是用公式表达，使得一些习惯了现代数学表达方式的学生学习理解起来并不轻松.其实，中国数学史与传统文化是我国数学发展的瑰宝，在高中数学课堂教学中渗透数学史和传统文化教育，能够提升数学学科魅力，增强高中生的文化自信.

【关键词】高中数学；中国数学史；传统文化；课题教学

【基金项目】福建省教育科学“十三五”规划2016年度教育教学改革专项课题；课题名称：高中数学课堂渗透中国数学史的实践研究；立项批准号：FJJG16-22.

一、渗透中国数学史与传统文化，让高中数学课堂变得更有魅力

在一些高中生的眼中，高中数学课堂是枯燥乏味的，各种抽象的公式和计算，让某些高中生甚至对数学课堂学习“望而生畏”，更不用说去领略数学之美了.如果在课堂教学中如果能够渗透中国数学史的一些传统文化内容，则可以让我们的课堂变得更有魅力.

在我国“算法统宗”中有这样一个题目：“远望巍巍塔七层，红灯点点倍加增.共灯三百八十一，请问尖头几盏灯.”这道题也被引入高考全国卷，这也代表着一种趋势，就是高考也开始重视中国数学传统知识.经过转化分析，这个题目的关键在于将条件转化为一个等比数列，这样就很容易计算出答案.假设塔尖是X盏灯，那么倒数第N层就是2N-1×X盏灯，所以从上至下灯的数量形成了一個明显的等比数列，一共有七层，进行等比数列求和：（1+2+4+8+16+32+64）X=381，很容易解答出答案为3盏灯.在庄子的《南华经》中有“一尺之棰，日取其半，万世不竭”的说法，实际上这就涉及了极限的探讨，今天的高中生能够用微积分的计算方法，得出一个正确的结论.

这种涉及中国数学史知识的学习，不仅能够让高中生了解数学，更重要的是让课堂变得有活力，吸引学生去思考数学问题，他们会在这种思考中领悟数学方法与培养数学思维.

二、渗透中国数学史教育有助于激活高中生的学习兴趣

高中数学教材之所以会选编一定数量的中国数学史知识，一方面，是为了让学生了解中国数学史相关的传统数学文化知识，另一方面，也有通过数学史知识激活高中生学习数学知识兴趣的目的.兴趣产生的缘由是多方面的，但是一旦有了兴趣，高中生数学成绩就会显著提升，数学思维能力和水平也会得到极大的发展和进步.

高中数学教材中有一些数学史和传统文化的内容，教师还可以通过自己的方式来收集整理一些中国数学史和传统文化的材料，然后在课堂教学的过程中，巧妙地渗透进去，这样可以让学生感受到一种文化的魅力，从而产生学习的兴趣.比如，在圆周率的求解上，中国古代长期领先于世界，比较著名的就是刘徽的割圆术，其实刘徽割圆术的价值不仅仅在于对圆周率的精确求解上，而且已经具备了极限思想雏形和无穷小分割的数学方法，这就是我国古人的数学智慧.教师在讲解的时候，加入一些中国古代圆周率求解的历史故事、人物和他们的数学思想，还可以与西方在圆周率的求解历程上进行对比，增加课堂的趣味性，让高中生去领悟古人的数学智慧.圆周率的求解也有一些经典题目，甚至衍生出一些高考试题，教师可以将其整理出来，然后在课堂上边讲述古代数学史相关知识边引导学生去分析，两者融合起来教学，让数学教学生动起来，让学生产生一种跟中国历史著名数学家进行数学智慧交流的感觉，这样的教学方式学生会更感兴趣.

三、渗透中国数学史教育能够帮助高中生提升数学文化自信

由于我国数学基础教育采用的是源自西方的近现代数学体系，导致有些人产生一种“错觉”，认为中国古代对现代数学体系的贡献很小.实际上，我国古代数学的发展水平在很长一段时间里都居于世界先进水平，真正落后是到了近现代.比如，著名的毕达哥拉斯定理，在我国古代被称为“勾股定理”，在公元前11世纪商朝的时候就由商高发现和提出，比毕达哥拉斯学派公元前6世纪提出这个定理要早500多年.然而在世界数学领域中，大部分都喜欢用毕达哥拉斯定理来称呼，这就是因为我国近现代数学落后，中国数学史知识没有产生世界影响力的缘故.

中国古代数学史大都是基于现实需求产生的，比如，观测天象来制定历法，亭台楼阁和宫殿的设计及土木建筑，水利工程，仓储管理运输，造船海运等，比较注重实用性，而对抽象性的概括不够，这也是中国古代数学没有发展成为体系化数学一个重要原因.加上中国古代教育更偏重人文教育，而对数学教育的普及重视程度不够，导致数学知识的传播范围不广，有很多时候都是父子、师徒相传，很容易出现传承断层，有些古人的研究成果没有流传下来，更谈不上发扬光大.

让高中生了解中国数学史知识，真正对中国古代数学史有了解，就会对古人的数学智慧更加佩服，能够产生一种民族自豪感，这是一个国家崛起需要的文化底蕴和文化自信.

四、结 论

高中数学课堂教学，不应该仅仅是数学知识的传授和解题技巧的训练，更应该是一种数学精神的熏陶.在高中数学课堂教学中，渗透中国数学史的教学内容，可以引领学生探索中国古代数学智慧，产生一种数学文化自豪感.当然，如果学生对中国古代数学史产生兴趣，并主动探索研究的话，这会在很大程度上提升学生的数学文化修养，这也是符合数学核心素养培养目标和要求的.

【参考文献】

[1]林永伟，等.数学史与数学教育[M].杭州：浙江大学出版社，2004.

[2]汪晓琴，等.中学数学中的数学史[M].北京：科学出版社，2002.

[3]王静.基于数学史的高中数学教材比较研究[D].武汉：华中师范大学，2017.

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